Element 89 · Actinide

Actinium (Ac)

Actinium (Ac) is het element met atoomnummer 89 en het eerste lid van de actiniden, de reeks zware elementen waar ook uranium en plutonium bij horen. Het is een zilverachtig, sterk radioactief metaal dat in het donker lichtblauw gloeit. Lang was actinium vooral een wetenschappelijke curiositeit, maar de isotoop actinium-225 trekt nu veel aandacht als wapen tegen kanker in de nucleaire geneeskunde.

Actinium in cijfers
SymboolAc
Atoomnummer89
Atoommassa[227] (massagetal langstlevende isotoop)
CategorieActinide
Groep— (f-blok)
Periode7
Blokf-blok
Fase bij 20 °Cvast
Smeltpunt1050 °C
Kookpunt3198 °C
Dichtheid10,07 g/cm³
Elektronenconfiguratie[Rn] 6d1 7s2
Elektronen per schil2, 8, 18, 32, 18, 9, 2
Elektronegativiteit (Pauling)1,1
Oxidatiegetallen+3
Ontdekt1899 door André-Louis Debierne
Engelse naamActinium

Eigenschappen van actinium

Actinium is een zacht, zilverwit metaal dat chemisch sterk lijkt op lanthaan, het element erboven in het periodiek systeem. Het reageert met vocht en zuurstof uit de lucht tot een witte laag actiniumoxide, en met water onder vorming van waterstof. In verbindingen heeft het vrijwel uitsluitend oxidatiegetal +3. Actinium is zo radioactief dat het in het donker een lichtblauwe gloed geeft, doordat de straling de omringende lucht ioniseert. De langstlevende isotoop is actinium-227, met een halfwaardetijd van 21,8 jaar, die vooral via bètastraling vervalt en deel uitmaakt van de vervalreeks van uranium-235. Actinium-225, met een halfwaardetijd van ongeveer 10 dagen, zendt in een korte keten vier alfadeeltjes uit, wat het uiterst krachtig maakt tegen tumorcellen. Over de werking van zulke vervalreeksen lees je meer bij radioactief verval.

Naam. De naam komt van het Griekse aktis (genitief aktinos), 'straal', vanwege de radioactiviteit van het element.

Atoombouw en plaats in het periodiek systeem

Actinium staat in periode 7 van het periodiek systeem, in het f-blok.

Een neutraal atoom heeft 89 protonen in de kern en 89 elektronen, verdeeld over 7 schillen: 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2. Het periodenummer (7) is gelijk aan het aantal schillen.

Buren in het systeem: links/ervoor: Radium (Ra, 88); rechts/erna: Thorium (Th, 90).

De andere actiniden: Thorium, Protactinium, Uranium, Neptunium, Plutonium, Americium, Curium, Berkelium, Californium, Einsteinium, Fermium, Mendelevium, Nobelium, Lawrencium.

Voorkomen

Actinium komt in uraniumerts voor in sporen van ongeveer 0,2 milligram per ton uranium. Winning uit erts is daardoor nauwelijks rendabel. Actinium-227 wordt gemaakt door radium-226 in een kernreactor met neutronen te bestralen. Actinium-225 wordt gewonnen uit het verval van thorium-229, dat afkomstig is uit oude voorraden uranium-233, of geproduceerd in versnellers. De wereldwijde beschikbaarheid van actinium-225 is nog beperkt, en verschillende landen werken aan grotere productie. Er bestaan daarom maar zeer kleine voorraden, wereldwijd in de orde van grammen.

Toepassingen

  • Actinium-225, gekoppeld aan moleculen die tumorcellen herkennen, wordt in klinische studies ingezet tegen uitgezaaide prostaatkanker en leukemie.
  • Actinium-227 wordt gebruikt om radium-223 te produceren, dat wordt toegepast bij botuitzaaiingen.
  • Met beryllium vormt actinium-227 een neutronenbron voor onder meer het doormeten van boorgaten.
  • Actinium-227 is onderzocht als warmtebron voor radio-isotopengeneratoren.

Veelgestelde vragen

Wat is actinium-225-therapie?

Bij deze therapie wordt actinium-225 gekoppeld aan een molecuul dat zich hecht aan kankercellen, bijvoorbeeld aan PSMA bij prostaatkanker. Bij het verval komen vier alfadeeltjes vrij met een bereik van slechts enkele cellen. Daardoor worden tumorcellen gericht vernietigd, terwijl het omliggende weefsel zoveel mogelijk gespaard blijft.

Waarom heten de actiniden naar actinium?

Actinium is het eerste element van de reeks van vijftien zware elementen van atoomnummer 89 tot en met 103. Glenn Seaborg stelde in de jaren veertig voor om ze als aparte rij onder de lanthaniden te plaatsen. Net zoals de lanthaniden naar lanthaan zijn genoemd, kregen deze elementen de naam actiniden.

Verder lezen